沪教版（上海）物理八上 第1讲 物理学与测量 基础讲义（含部分答案）

教师授课讲义
学员姓名

年级
初二
科目
物理
日期

时段
授课教师
课题
第一讲：畅聊物理与测量
学习目标
1.了解物理学，物理学与生活的联系
2.了解物理学常识的引导和测量的实验；
3.认识仪器以及仪器使用规范；

无关考试，圆桌会议
话题1：“人类一思考，上帝就发笑”,物理是什么？
话题2：牛顿、爱因斯坦怎么就成了物理的代言人，物理这么多年经历了什么？
话题3：三体中提出“科技爆炸”一个词，究竟什么是科技爆炸？“苦大仇深”的物理到底给我们带来了什么？
话题4：今年注定是不平凡的一年，你对当前世界的格局有自己的认识吗？
回归课本
导学一：物理学在生活和科技发展中所起的作用
1. 物理学是主要研究 、 、 、 、 的一门自然科学。
2.船为什么会浮在水面上？古希腊的科学家 发现了物体在水中受浮力的规律 ，为人们发明潜水艇和航空母舰打下了理论基础，他还发现了杠杆、滑轮等机械的工作原理，始创了 ，日常生活中的各种简单或复杂的机械都是这一物理原理的支配。正是机械的大量使用，十七世纪第一次工业革命使生产机械化，把人们从繁重的劳动中解放出来。
3. 发现了电流的周围存在磁场， 发现了电磁感应现象，并发明了 ，使人类大规模用电成为可能，而电动机的发明使人类的工作效率大大提高。电器和电子器件的大量推广带来了第二次工业革命，使人们进入电气自动化时代。.爱因斯坦以后，随着人们对微观世界的深入研究，电子信息逐渐崛起，使人类社会进入第三次工业革命，信息时代。
4、300多年前 国的物理学家牛顿从苹果落地联想到月亮为什么不会从天上掉下来，总结前人研究，又经过探索和思考，发现了支配天体的 定律，使人类认识到宇宙中天体的运动和变化，并制造出人造卫星、宇宙飞船等航天器，为通信、气象、资源勘探和进一步的宇宙探索提供了条件。
5、美国的科学家 发明了 ，保护建筑物免受雷击。
导学二：摆的故事和启示
400多年前，意大利的 发现，“不论摆在摆动时的幅度大还是小，完成一次摆动的时间是相等的”，这就是摆的“ ”原理。各种机械摆钟都是根据这一原理制成的。他继续研究，发现摆的 不变时，摆动一次所用的时间不受摆锺 的影响；他又保持 不变，改变摆绳的 ，结果发现摆绳越 ，摆动一次的时间越 。多年后荷兰的物理学家 发明了摆钟，并找到了摆的周期与 的关系。牛顿发现 定律使摆的等时性从理论上得到圆满解释。
摆的周期的发现在研究过程中运用了 的科学方法。

测量部分
1、测量的定义：
利用工具或仪器对距离的远近、物体的轻重、时间的长短、温度的高低、速度的快慢、电流的大小、电阻的大小等物理量作出准确的判断，得出精确的数据的过程叫测量。
测量的目的：进行可靠的定量比较
测量的要素：
量度单位；（大家公认的比较标准叫单位，为什么要引入单位？）
测量工具和仪器；
国际单位制：
不同民族，不同地区还有自己的单位。
质量：担，斤，两，钱；
长度：丈，尺，寸…；
时间：时辰，旬，月，日，年(光年不是时间单位，是长度单位)；
现在，国际上制定了一套统一的量度单位，叫做国际单位制（SI)
SI中七个基本物理单位
物理量
字母表示
单位名称
单位符号
长度*
L
米
m
质量*
m
千克
kg
时间*
t
秒
s
电流*
A
安培
A
热力学温度*
K
开(尔文)
K
物理的量
n
摩(尔)
mol
发光强度
/
坎(德拉)
cd
二、长度的测量
1、长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。
2、国际单位制中，长度的主单位是m，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，微米 (μm)，纳米(nm)。
3、主单位与常用单位的换算关系（科学计数法复习）：
1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1μm=103nm 1m=106μm 1m=109nm

刻度尺的使用规则
A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。
B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程分度值。
C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）
D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。
E、“读”：读数读到最小分度值，遵循“四舍六入五随意”
F、“记”：测量结果由数字和单位组成。
几种常见的间接测量法
替代法：可用于测量曲线的长度，也称棉线法　 方法是把棉线的起点放在曲线的一端点处，让它顺着曲线弯曲，标出曲线另一端点在棉线处的记号作为终点，然后把棉线拉直，用刻度尺量出棉线起点至终点间的距离，即为曲线长度。
滚轮法：比较长的曲线，可用一轮子，先测出其直径，后求出其周长，再将轮沿曲线滚动，记下滚动的圈数，最后将轮的周长与轮滚动的圈数相乘，所得的积就是曲线的长度。
累积法：可用于测纸的厚度和细金属线的直径
　　 如要测某一课本中每张纸的厚度，可取若干张纸（纸的张数要适量），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度，然后将总厚度除以纸的张数，所得的商即是每张纸的厚度。
　　 又如，要测细金属丝的直径，我们只要找一支圆铅笔（或粗细适当的圆柱体），将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度，再将线圈长除以圈数，所得的商就是金属丝的直径。
辅助工具法： 圆的物体，刻度尺的刻度无法靠近，故无法直接测量．要想测出圆的直径，可以用刻度尺和三角板配合使用，如照图１那样用一根刻度尺和一块三角板放置，也可照图２那样用两块三角板和一根刻度尺放置，测出圆的直径。　　
三、质量测量
1.质量：物体中含有物质的多少叫质量。
①在国际单位制中，质量的单位是千克（kg）。质量的单位还有：吨(t)、克（g）、毫克（mg）等。它们之间的换算关系是：
98吨= 千克
103千克= 克
1005克= 毫克
思考：
把一块铁轧成铁片，形状变了，所含铁的多少有没有变呢？
把一快冰融化成水，物质存在的状态变了，所含的水的多少有没有变呢？
把一车煤从矿山运到上海，煤所在的位置变了，所含煤的多少有没有变呢？
对一块铜加热，铜的温度变了，所含铜的多少有没有变呢？
总结：可见，物体的质量不随物体的 、 、 、 的改变而改变。
因此， 是物体本身的一种属性。（解释属性和特性）
注意：(1)质量是物质的一种属性：物体的质量不随形状、状态和位置等的改变而改变。
质量：m表示，单位：千克 符号：kg
1吨=1000千克 1t=103 kg
1千克=1000克 1 kg=103 g
1克=1000毫克 1g=103 mg

质量的测量工具：托盘天平（认识了解即可）
托盘天平的使用
天平是比较精密的仪器，要学会正确使用天平，使用期间应注意：
使用前：应注意天平的测量范围，估计被测物的质量，被测物的质量不能超过天平的测量范围。
使用时：不能用手摸托盘；不能把潮湿的物品或化学药品直接放在托盘上；不能用手接触砝码，必须用镊子轻拿轻放。
使用后：把砝码及时放回砝码盒内，天平和砝码要保持干燥，清洁，以免生锈。
正确使用天平的方法：
调平：将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的“0”刻度线；调节平衡螺母（具体是：指针偏左，平衡螺母右旋；指针偏右，平衡螺母左旋），使指针对准分度盘中央刻度线或在分度盘中央刻度线左右作等幅摆动，此时横梁平衡。
称量：把被测物放在左盘，用镊子向右盘由大到小的加减砝码（左物右码），再调节游码在标尺上的位置，直至天平恢复平衡。
被测物质量＝所用砝码总质量＋游码指示的刻度值（注意标尺的最小刻度值；读游码左侧所指的刻度值）
称量完毕整理天平，及时将砝码放回到砝码盒内。
四、时间测量
1.时间：t表示，单位：秒` 符号：s 知道s与min（钟）和h（小时）的关系。
测量仪器：秒表，打点计时器
1秒=1000毫秒 1s=103 ms
1毫秒=1000微秒 1ms=103s
认识打点计时器：
工作原理：打点计时
打点周期：0.02S
五、体积测量
体积：V表示，单位：立方米m3 知道：m3 （立方米）dm3 （立方分米）cm3 （立方厘米）的关系
知道： ml（毫升）L(升)的关系
测量仪器：量筒








长度的测量
例1 物体A的长度是 厘米。
【解析】注意零刻度磨损时，要重行选择起始刻度，读书时，长度=终点读数-起始读数（另外还要注意单位）
【答案】2.6或2.7cm

实验中的控制变量思想
例2 小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行了研究，提出如下猜想：
猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、细线、秒表、小球，依照物理学习中的科学方法，按右图进行实验，得到下表中数据。请你通过分析回答下列问题：
（1）为验证猜想1，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（2）为验证猜想2，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（3）为验证猜想3，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（4）实验结论：小球往返一次所用的时间与 有关，与
无关。
答案：2与4 1与3 4与5 摆长 摆的质量和摆的幅度。

变式练习2 请设计一个实验，验证燃烧的条件；